Программное обеспечение компьютерных сетей и Webсерверов (ПОКС) . Лекция 1 презентация

АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КС
Клиент-программа
Сервер-программа
Протокол
работы сети
Телефонная линия
Компьютер-сервер
Терминал абонента

ПОКС
ПОКС – это комплекс программ, поддерживающий функции обмена информацией между отдельно расположенными ЭВМ.
В настоящее время программное обеспечение компьютерных сетей обычно является составной часть операционных систем.

Функции ПОКС:
автоматизация процессов программирования задач обработки информации;
планирование и организация коллективного доступа к телекоммуникационным, вычислительным и информационным ресурсам сети;
динамическое распределение и перераспределение этих ресурсов с целью повышения оперативности и надежности удовлетворения запросов пользователей;
и т.д.

Что такое компьютерная сеть?
КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ – это система компьютеров, связанных каналами передачи информации Локальная сеть (в пределах помещения, предприятия) дает возможность пользователям не только быстро обмениваться информацией, но и более эффективно использовать ресурсы объединенных в сеть компьютеров: внешнюю память, устройство печати, сканер и другие технические устройства, а также программное обеспечение.
Линия передачи данных
Локальные сети
Глобальные сети
Глобальные сети связывают между собой многие локальные сети, а также автономные компьютеры пользователей. Размеры глобальных сетей не ограничены. Существуют корпоративные, национальные и международные глобальные сети.

Компьютерная сеть
Компьютерная сеть представляет собой совокупность компьютеров, объединенных средствами передачи данных.
Основное назначение компьютерных сетей – обеспечение эффективного представления различных компьютерных услуг пользователям сети путем организации их доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

Архитектура сети
Архитектура компьютерной сети определяет основные элементы сети; характер и топологию взаимодействия этих элементов; логическую, функциональную и физическую организацию технических, программных, организационных и информационных средств сети.

Техническое обеспечение (hardware)
Техническое обеспечение предназначено для поддержки работы программного обеспечения.
персональный компьютер (ПК), называемый Рабочей станцией (РС или WS (Work Station));
сервер (-ы);
система передачи данных;
периферийное оборудование сети.

Рабочая станция (Work Station)
Абонентская система, специализированная на решении определенных задач пользователя.
Требования, предоставляемые к составу РС, определяются характеристиками решаемых в сети задач, принципами организации вычислительного процесса, используемой операционной системы и некоторыми другими факторами.

Сервер
Термин “сервер” имеет два значения:
Элемент аппаратуры, предоставляющий совместно используемый сервис в сетевой среде.
Программный компонент, предоставляющий общий функциональный сервис другим программным компонентам.

Серверы сети
Серверы сети - это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа

Серверы сети
Файловые серверы предоставляют средства, позволяющие пользователям сети совместно работать с файлами. В зависимости от типа предоставляемого файлового сервиса (передача файлов, хранение и перенос файлов, синхронизация файлов при обновлении, архивация файлов и т.д.) можно выделить:
Архивационные серверы – серверы, предназначенные для резервного копирования информации на автономные устройства хранения данных.
Серверы передачи данных – серверы, предназначенные для передачи файлов между клиентами сети.
Серверы хранения файлов – серверы, предназначенные для хранения редко используемых данных.

Серверы сети
Файловые серверы можно классифицировать по выполняемым ролям в компьютерной сети: выделенные и невыделенные файловые серверы.
Выделенный файл-сервер используется только как файл-сервер и не может выступать в качестве рабочей станции.
В отличие от выделенного файл-сервера невыделенный файл-сервер может совмещать в себе как функции файл-сервера, так и рабочей станции.

Серверы сети
Серверы печати предоставляют средства совместного использования ресурсов принтера. Эти серверы позволяют совместно работать с принтерами нескольким пользователям, размещать устройства печати там, где удобнее, увеличить производительность рабочих станций, совместно использовать в сети устройства факсимильной передачи данных. При наличии в сервере печати факс-модемных плат пользователи сети могут воспользоваться службами передачи факсимильных сообщений.
Факс-сервер позволяет принимать файлы непосредственно на рабочей станции, а программное обеспечение оптического распознавания символов (OCR) способно преобразовать эти факсы в редактируемый текст, экономя немало времени и усилий.

Серверы сети
Серверы сообщений предоставляют средства обмена сообщениями, использующие разные методы коммуникаций. Существуют основные типы служб сообщений: электронная почта, приложения для рабочих групп, объектно-ориентированные сообщения, службы каталогов. Можно выделить:
Серверы электронной почты – серверы, предназначенные для организации электронной почты.
Серверы службы каталогов – серверы, которые помогают пользователя находить, защищать и сохранять информацию в сети.

Серверы сети
Требования повышенной производительности привели к созданию серверов высокой производительности, выполняющие обработку данных для большого числа клиентов.
Существует классификация серверов, определяемая масштабом сети, в которой они используются:
сервер рабочей группы,
сервер отдела
сервер масштаба предприятия (корпоративный сервер).
В зависимости от числа пользователей и характера решаемых задач требования к составу оборудования и программного обеспечения сервера, его надежности и производительности сильно варьируются.

Общие сведения о сети Интернет
Зарождение Интернета принято считать с момента появления первой компьютерной сети, родиной которой в середине 60-х годов двадцатого века стала Америка.
В настоящее время Internet рассматривают как объединение сетей на базе протоколов TCP/IP.
Расцвет Интернета начался в 1992 году, когда была изобретена новая служба, получившая странное название «Всемирная паутина» (World Wide Web, или WWW, или просто «веб»).

Типы архитектуры компьютерных сетей
- архитектура с выделенным сервером, содержащая клиентов и обслуживающие их серверы;
- одноранговая архитектура, в которой нет серверов и разделяются ресурсы независимых узлов;
- гибридная архитектура – архитектура клиент-сервер с одноранговыми разделяемыми ресурсами.

Программные средства
передачи данных
это комплекс программ, обеспечивающий передачу данных.

ПОКС

Программы общего назначения предназначены для организации передачи данных между пользователями и доступны любым пользователям системы.
Программы специального назначения предназначены для ограниченного круга пользователей.

Системное сетевое ПО
Особая роль в ПО вычислительной сети отводится системному сетевому программному обеспечению, функции которого реализуются в виде распределенной операционной системы сети.

Управляющие и обслуживающие программы операционной системы
-межпрограммный метод доступа (возможность организации связи между отдельными прикладными программами комплекса, реализуемыми в различных узлах сети);
-доступ отдельных прикладных программ к ресурсам сети (и в первую очередь к устройствам ввода-вывода);
-синхронизацию работы прикладных программных средств в условиях их обращения к одному и тому же вычислительному ресурсу;
-обмен информацией между программами с использованием сетевых «почтовых ящиков»;

Управляющие и обслуживающие программы операционной системы
- выполнение команд оператора с терминала, подключенного к одному из узлов сети, на каком-либо устройстве, подключенном к другому удаленному узлу вычислительной сети;
- удаленный ввод заданий, вводимых с любого терминала, и их выполнение на любой ЭВМ в пакетном или оперативном режиме;
- обмен наборами данных (файлами) между ЭВМ сети;

Управляющие и обслуживающие программы операционной системы
- доступ к файлам, хранимым в удаленных ЭВМ, и обработку этих файлов;
- защиту данных и вычислительных ресурсов сети от несанкционированного доступа;
- выдачу различного рода справок об использовании информационных, программных и технических ресурсов сети;
- передачу текстовых сообщений с одного терминала пользователя на другие (электронная почта).

Функции ОС
установка последовательности решения задач пользователя;
обеспечение задач пользователя необходимыми данными, хранящимися в различных узлах сети;
контроль работоспособности аппаратных и программных средств сети;
обеспечение планового и оперативного распределения ресурсов в зависимости от возникающих потребностей различных пользователей вычислительной сети.

ОС отдельных ЭВМ, входящих в состав вычислительной сети
поддерживают потребности пользователей во всех традиционных видах обслуживания:
средствах автоматизации программирования и отладки,
доступа к пакетам прикладных программ;
доступа к информации локальных баз данных;
и т.д.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы представляют собой стандарт обмена данными между компьютерами.
Передаваемые данные разбиваются на блоки и упаковываются в пакеты.
Пакеты IP передают данные, отслеживая с помощью контрольных сумм результат сбора блоков данных.
Программы просмотра WWW называются Web-браузерами.
IP-адресация (самостоятельно)
Доменная система имен и указатели ресурсов (самостоятельно)

ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ
ГЛОБАЛЬНАЯ (ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ) СЕТЬ – это объединение многих локальных сетей и отдельных компьютеров, находящихся на больших расстояниях друг от друга.
INTERNET
Архитектура глобальной сети
Региональная сеть
Отраслевая
(корпоративная)
сеть
узел 2
узел1
ШЛЮЗ

Общие сведения о сети Интернет
Зарождение Интернета принято считать с момента появления первой компьютерной сети, родиной которой в середине 70-х годов двадцатого века и возглавлялся агентством Министерства обороны США DARPA.
Для реализации проекта были привлечены научные и технологические ресурсы университетских, промышленных и правительственных лабораторий США.

Общие сведения о сети Интернет
Можно отсчитывать возраст Интернета от 1 января 1983 года, когда почти 400 компьютеров сети ARPANET стали использовать протокол TCP/IP.
В 1971 году была разработана первая программа для электронной почты.
В 1972 знак @ был применен для обозначения имени адресата в электронных письмах.
1988 год отличился появлением вируса-червя, который заражал сообщения электронной почты.

Общие сведения о сети Интернет
В настоящее время Internet рассматривают как объединение сетей на базе протоколов TCP/IP.
17 мая 1991 года считается официальной датой рождения World Wide Web.
Расцвет Интернета начался в 1992 году, когда новая служба «Всемирная паутина» (World Wide Web, или WWW, или просто «веб») получила распространение.

Общие сведения о сети Интернет
В настоящее время Internet рассматривают как объединение сетей на базе протоколов TCP/IP.
17 мая 1991 года считается официальной датой рождения World Wide Web.
Расцвет Интернета начался в 1992 году, когда новая служба «Всемирная паутина» (World Wide Web, или WWW, или просто «веб») получила распространение.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы представляют собой стандарт обмена данными между компьютерами.
Передаваемые данные разбиваются на блоки и упаковываются в пакеты.
Пакеты IP передают данные, отслеживая с помощью контрольных сумм результат сбора блоков данных.

Принципы и организация сети Интернет
Свое название протокол TCP/IP получил от двух типов протоколов связи.
Первый тип — это Transmission Control Protocol (TCP).
Второй тип — это Internet Protocol (IP).
В сети Internet используется большое число и других протоколов, однако эту сеть часто называют TCP/IP сетью, так как эти два протокола являются важнейшими.

Принципы и организация сети Интернет
В Internet существует семь уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной.
Каждому уровню соответствует набор соответствующих правил взаимодействия — свой набор протоколов.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами.
В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи, начиная от простого провода и до волоконно-оптических линий связи.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы канального уровня разрабатываются для каждого типа линий связи и регламентируют управление передачей информации по каналу.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, осуществляют маршрутизацию пакетов в сети.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы уровня сеансов связи обеспечивают установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы представительского уровня обеспечивают обслуживание прикладных программ.

Принципы и организация сети Интернет
Протоколы прикладного уровня обеспечивают взаимодействие сети и пользователя:
Доступ к сетевым службам
Доступ к файлам
Пересылка электронной почты
Передача служебной информации об ошибках
Формирование запросов к уровню представления

Принципы и организация сети Интернет
Программы просмотра WWW называются Web-браузерами.
Браузер (обозреватель Интернета) — это программа, которая помогает перемещаться по Всемирной паутине.

Сервисы сети интернет
Сервисы Интернет - сервисы, предоставляемые в сети
Интернет пользователям,
программам, системам, уровням, функциональным блокам.

Наиболее распространенные сервисы
хранение данных;
передача сообщений и блоков данных;
электронная и речевая почта;
организация и управление диалогом партнеров;
предоставление соединений;
проведение сеансов;
видео-сервис.

Сервисы Интернет
Веб-сервис - коллективный доступ в режиме чтения с разных компьютеров к одному хранилищу информации (сайту или веб-сайту).
Форум – двусторонний обмен текстовой и графической информацией в режиме offline.
Хостинг – услуга размещения файлов сайта на сервере в сети.
Электронная почта – пересылка текстовых сообщений с возможностью приложения к письму файлов.
Чат – обмен текстовыми сообщениями.
Пересылка файлов – однонаправленное копирование с удаленного компьютера файлов.
и др.

Протоколы прикладного уровня

Протоколы прикладного уровня
Пакет TCP/IP содержит много протоколов прикладного уровня, предоставляющих такие услуги, как эмуляция терминала, копирование файлов и доступ к содержимому Word Wide Web.

Сервисы сети Интернет

Сервисы сети Интернет
Примеры сервисов Интернет off-line
Email — электронная почта. Этот сервис обеспечивает возможность обмена письменными сообщениями одного пользователя с одним или группой абонентов;
Usenet — группы новостей или телеконференции. Этот сервис обеспечивает коллективный обмен сообщениями;
Mailing Listings – Рассылка сообщений списками. Этот сервис позволяет создавать списочные рассылки сообщений и писем другим пользователям.

Серверы сети Интернет
Электронная почта использует протоколы SMTP, POP2/3.
SMTP – простой протокол передачи почты.
POP – доставляет почту от сервера клиенту.
Telnet – программа для обеспечения дистанционного доступа к удалённому компьютеру в Интернет. При этом компьютер пользователя выступает в качестве терминала, подключенного к большому компьютеру.

Серверы сети Интернет
Телеконференция Usenet – это виртуальная коммуникация, работающая на возможностях электронной почты. Поступающие сообщения централизованно собираются, сортируются по теме и предоставляются участникам группы.

Серверы сети Интернет
Система URL – обозначает положение документа в Глобальной сети или его адрес, ссылку, URL состоит из компонентов: протокол, сервис, имя сервиса, путь к файлу, имя файла, например: http:/www.severname.com/каталог/default.html

Серверы сети Интернет
Служба DNS – служба доменной системы наименования. Эта служба преобразует текстовые имена серверов в числовые IP. Это распределённая по многим серверам база имён компьютеров. Клиент запрашивает текстовый адрес, сервер DNS выполняет поиск и возвращает ему числовой адрес, по этому адресу клиент обращается к серверу.

Серверы сети Интернет
Поисковые системы. Для поиска информации по определённой теме посылают запросы на поисковые серверы. С помощью поисковых систем строят базы данных для конкретного поиска. Популярные службы Yahoo, Yandex, Rambler, Mail, Google, Alta Vista, Infoseek и др.

Нестандартные сервисы Интернет
Instant Messaging — электронный пейджер, типа ICQ. Это система мгновенной передачи сообщений.
IP-телефония.
Система мгновенной телефонной и видеосвязи, по типу Skype.
IRC сервис (chat, чат). Этот сервис служит для поддержки текстовых сообщений в реальном времени;
Internet-радио.
Internet-телевидение, кино и др.

Стандартные порты транспортных протоколов сервисов Интернет
Все стандартные сервисы работают по транспортным протоколам TCP, некоторые по TCP и UDP.
Для обеспечения передачи данных по этим протоколам, каждый сервис подключается к своему порту.
Номера портов стандартизированы.

Что такое порт?
Порт - это числовой идентификатор программы или процесса, которые обслуживают сетевые соединения на заданном сетевом адресе (IP-адресе).

Пример
Чтобы соединиться, например, с веб-сервером, мы должны знать IP-адрес компьютера, на котором он запущен, и номер порта, который идентифицирует программу веб-сервера.
В то же время, чтобы веб-сервер мог передавать нам данные, мы должны сообщить ему свой IP-адрес и номер порта программы на нашем компьютере, которая должна принять ответ от сервера и обработать данные.

Порты, используемые протоколами TCP/IP транспортного уровня для установки соединения между двумя хостами
Количество портов ограничено с учётом 16-битной адресации (216=65536, начало — «0»).
Все порты разделены на три диапазона
общеизвестные (или системные, 0—1023),
зарегистрированные (или пользовательские, 1024—49151),
динамические (или частные, 49152—65535).

Стандартные номера портов основных сервисов Интернет
Сервис WWW: HTTP-сервер, порт 80/TCP протокол.
DNS: DNS-сервер порт 53/ протокол TCP, UDP.
Почта электронная: SMTP-сервер, порт 25/ протокол TCP; POP3-сервер, порт 110/TCP протокол; IMAP-сервер, порт 143/ протокол TCP.
Телеконференции: NNTP-сервер, порт 119/TCP.
Сервис FTP: порт 20, 21/ протокол TCP.
Telnet-сервер: порт 23/TCP протокол.

Порты

DNS: 53 (UDP) — необходимо для работы большинства служб Интернета на ПК обычного пользователя
DHCP: 67, 68/UDP
СУБД Oracle : 1521
СУБД MySQL: 3306
RDP: 3389 — удалённое управление хостом с ОС Windows (если не запрещено)
BitTorrent: 6969, 6881—6889

SMTP c SSL: 465, 587
POP3 с SSL: 995
HTTPS: 443 — используется для веб-сайтов с защищённым соединением
XMPP (Jabber): 5222/5223 — клиент-сервер, 5269 — сервер-сервер
traceroute: выше 33434 (UDP)

Проблемы безопасности
Так как на сетевом порту работает программа, а многие программы имеют ошибки, в том числе, связанные с безопасностью, открытый доступ к портам на компьютере потенциально небезопасен.
Поэтому, во избежание проблем взлома, необходимо контролировать доступные порты и работающие программы на компьютере и разумно управлять ими.